戶外電源的蓄電池地埋的可行性分析
發布時間:2009-03-02 來源:EDN
中心議題:
前言
隨(sui)著(zhe)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)的(de)建(jian)設(she)和(he)發(fa)展(zhan),為(wei)了(le)解(jie)決(jue)網(wang)絡(luo)盲(mang)區(qu)的(de)覆(fu)蓋(gai),湧(yong)現(xian)出(chu)大(da)量(liang)的(de)戶(hu)外(wai)基(ji)站(zhan)和(he)戶(hu)外(wai)型(xing)的(de)通(tong)訊(xun)設(she)備(bei)。由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)遠(yuan)程(cheng)通(tong)訊(xun)設(she)備(bei)處(chu)於(yu)惡(e)劣(lie)的(de)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)下(xia),所(suo)以(yi)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)不(bu)間(jian)斷(duan)供(gong)電(dian)問(wen)題(ti)一(yi)直(zhi)是(shi)困(kun)擾(rao)業(ye)界(jie)的(de)一(yi)大(da)難(nan)題(ti)。
通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)本(ben)身(shen)基(ji)本(ben)能(neng)滿(man)足(zu)戶(hu)外(wai)的(de)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing),而(er)真(zhen)正(zheng)的(de)瓶(ping)頸(jing)是(shi)在(zai)戶(hu)外(wai)使(shi)用(yong)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)。目(mu)前(qian)戶(hu)外(wai)蓄(xu)電(dian)池(chi)存(cun)在(zai)安(an)裝(zhuang)困(kun)難(nan),容(rong)易(yi)被(bei)盜(dao),而(er)且(qie)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)受(shou)溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)特(te)別(bie)大(da)。如(ru)何(he)解(jie)決(jue)戶(hu)外(wai)環(huan)境(jing)對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)影(ying)響(xiang),延(yan)長(chang)其(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)的(de)工(gong)作(zuo)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。本(ben)技(ji)術(shu)在(zai)比(bi)較(jiao)戶(hu)外(wai)蓄(xu)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)的(de)幾(ji)種(zhong)方(fang)法(fa)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),提(ti)出(chu)換(huan)氣(qi)式(shi)蓄(xu)電(dian)池(chi)地(di)埋(mai)方(fang)式(shi),設(she)計(ji)、應用了換氣式地埋電池櫃,並結合戶外開關電源,增加監控係統,解決了室外高溫對電池壽命的影響以及地埋電池中可能遇到的電池櫃中潮濕氣體交換問題。
目的和意義
換氣式地埋電池櫃較好的解決了戶外基站的直流不間斷供電問題;提高了戶外電源電池的使用壽命;降低了戶外基站的綜合使用成本、節省了綜合能耗;為戶外通信設備的長時間室外使用開辟了一條可行的途徑。
國內外現有情況
對dui於yu地di埋mai電dian池chi國guo內nei外wai有you使shi用yong的de報bao道dao,但dan是shi都dou存cun在zai埋mai在zai地di下xia的de電dian池chi櫃gui內nei的de潮chao濕shi氣qi體ti腐fu蝕shi電dian池chi,從cong而er降jiang低di電dian池chi壽shou命ming的de問wen題ti。對dui於yu這zhe一yi問wen題ti目mu前qian沒mei有you好hao的de辦ban法fa解jie決jue。而er本ben文wen所suo介jie紹shao的de方fang法fa通tong過guo通tong信xin電dian源yuan的de監jian控kong係xi統tong,根gen據ju電dian池chi櫃gui內nei的de濕shi度du智zhi能neng控kong製zhi地di埋mai電dian池chi抽chou風feng風feng扇shan,通tong過guo實shi際ji使shi用yong驗yan證zheng,較jiao好hao的de解jie決jue這zhe一yi問wen題ti,極ji大da的de提ti高gao了le電dian池chi的de使shi用yong壽shou命ming。該gai技ji術shu目mu前qian在zai國guo內nei尚shang屬shu空kong白bai,有you較jiao大da的de推tui廣guang意yi義yi。
總體思路
(1)以電池地埋形式,解決室外通信設備供電問題,達到較好的防盜、防塵效果,減小室外高溫對電池壽命的影響,延長電池壽命。
(2)電池櫃的地埋可以靈活的采用12V或者2V的蓄電池,2V的蓄電池使用壽命高於12V電池,所以地埋方式基本都采用2V的電池。
(3)通過在地埋的電池櫃導氣管中安裝換氣風扇、濕度傳感器,收集箱體內的濕度數據。
(4)通過通信電源的監控單元監測電池櫃內的濕度指標,決定換氣的頻率。
技術方案
(1)電池箱體材料的選擇與結構加工
kaolvdaodianchixiangchangqimaizaichaoshidedixia,nicaiyongsuliaozhizuoxiangti。tongshiyouyuxiangtijiaoda,guigejiaoduo,bucaiyongmojuzhusudefangfa,xuanyongbancaihanjiefangfa。bancaihoudukaolv12 mm—15mm。
(2)電池箱的放置與支撐
考kao慮lv到dao塑su料liao電dian池chi箱xiang本ben身shen強qiang度du不bu足zu以yi支zhi撐cheng電dian池chi,因yin而er在zai塑su料liao電dian池chi箱xiang的de底di部bu設she有you平ping整zheng的de平ping台tai以yi承cheng受shou電dian池chi的de重zhong量liang。如ru果guo現xian場chang不bu便bian於yu進jin行xing泥ni工gong作zuo業ye,也ye可ke以yi預yu製zhi水shui泥ni板ban。
(3)電池箱的防水
電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)通(tong)過(guo)焊(han)接(jie)達(da)到(dao)防(fang)水(shui)的(de)目(mu)的(de)。電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)與(yu)箱(xiang)蓋(gai)之(zhi)間(jian)加(jia)防(fang)水(shui)膠(jiao)條(tiao),並(bing)通(tong)過(guo)適(shi)當(dang)的(de)緊(jin)固(gu)措(cuo)施(shi)將(jiang)防(fang)水(shui)膠(jiao)條(tiao)壓(ya)縮(suo),以(yi)達(da)到(dao)防(fang)水(shui)的(de)目(mu)的(de)。另(ling)外(wai),電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)、箱蓋與PVC管的連接也用焊接的方式。
(4)電池箱的通風散熱
由於電池在試用過程中有少量的氣體溢出,電池箱內會有酸氣、潮氣,需要排出。首先通過對進氣管、paiqiguandeshidangpaibu,keyishixianziranhuxi。lingwai,zaipaiqiguanmoduananzhuangfengshan,tongguoyiluganjiedianlianjie,youkaiguandianyuandedulijiankongdanyuankongzhi,meitiandingshijinxing10分鍾左右的強製流通,可以徹底排出電池箱內的酸氣、潮氣。
通過室外開關電源設備的獨立監控單元,能夠方便的實現風扇的控製。
為防止雜物通過進氣管、排氣管進入電池箱內,在進氣管、排氣管的管口安裝防蟲網。
(5)電池箱防盜問題
通過在電池箱體與箱蓋之間安裝門禁,在電池箱體與箱蓋分離時,可以告警。簡略圖示如下:

經濟效益分析
中國移動龍岩分公司每年新建室外基站大約200個,每個室外基站的建設成本估算列於表1。

普通安裝與地埋安裝相比還存在許多不足,例如:①普通安裝存在防盜問題較難解決的問題;②普通安裝存在H杆承重的問題;③普通安裝最大隻能采用200AH電池,而地埋安裝沒有這個限製。
結語
從以上分析可以看出,換氣式地埋電池櫃每年每站點節省10325元,如果按照龍岩每年新建200個站點計算,每年將節省投資200站點×10325元/站點=2065000元。
隨著移動業務的發展,室外站的數量將越來越多,也就是蓄電池使用在室外的情況越來越多。按照福建移動現有的建設速度,每年新建2000個邊際站,如果全部采用換氣式電池地埋技術,僅福建移動每年節省的投資將達到2065萬元。
在當前能源供應日益緊張的國際背景下,國家大力倡導節能減排。通過采用換氣式地埋電池櫃的方式,電池的使用壽命將比原來提升3倍以上,每個站點每年能節約支出達到萬元以上。如果在全國範圍內推廣,將給國家節約大量資源,具有極大的推廣價值。
- 戶外電源蓄電池地埋的目的和意義
- 戶外電源蓄電池地埋的總體思路
- 戶外電源蓄電池地埋的技術方案
- 戶外電源蓄電池地埋的經濟意義
- 以電池地埋形式,解決室外通信設備供電問題
- 電池櫃的地埋可以靈活的采用12V或者2V的蓄電池
- 通過在地埋的電池櫃導氣管中安裝換氣風扇、濕度傳感器,收集箱體內的濕度數據
- 通過通信電源的監控單元監測電池櫃內的濕度指標,決定換氣的頻率
前言
隨(sui)著(zhe)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)的(de)建(jian)設(she)和(he)發(fa)展(zhan),為(wei)了(le)解(jie)決(jue)網(wang)絡(luo)盲(mang)區(qu)的(de)覆(fu)蓋(gai),湧(yong)現(xian)出(chu)大(da)量(liang)的(de)戶(hu)外(wai)基(ji)站(zhan)和(he)戶(hu)外(wai)型(xing)的(de)通(tong)訊(xun)設(she)備(bei)。由(you)於(yu)這(zhe)些(xie)遠(yuan)程(cheng)通(tong)訊(xun)設(she)備(bei)處(chu)於(yu)惡(e)劣(lie)的(de)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)下(xia),所(suo)以(yi)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)不(bu)間(jian)斷(duan)供(gong)電(dian)問(wen)題(ti)一(yi)直(zhi)是(shi)困(kun)擾(rao)業(ye)界(jie)的(de)一(yi)大(da)難(nan)題(ti)。
通(tong)信(xin)電(dian)源(yuan)本(ben)身(shen)基(ji)本(ben)能(neng)滿(man)足(zu)戶(hu)外(wai)的(de)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing),而(er)真(zhen)正(zheng)的(de)瓶(ping)頸(jing)是(shi)在(zai)戶(hu)外(wai)使(shi)用(yong)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)。目(mu)前(qian)戶(hu)外(wai)蓄(xu)電(dian)池(chi)存(cun)在(zai)安(an)裝(zhuang)困(kun)難(nan),容(rong)易(yi)被(bei)盜(dao),而(er)且(qie)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)受(shou)溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)特(te)別(bie)大(da)。如(ru)何(he)解(jie)決(jue)戶(hu)外(wai)環(huan)境(jing)對(dui)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)影(ying)響(xiang),延(yan)長(chang)其(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)的(de)工(gong)作(zuo)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。本(ben)技(ji)術(shu)在(zai)比(bi)較(jiao)戶(hu)外(wai)蓄(xu)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)的(de)幾(ji)種(zhong)方(fang)法(fa)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),提(ti)出(chu)換(huan)氣(qi)式(shi)蓄(xu)電(dian)池(chi)地(di)埋(mai)方(fang)式(shi),設(she)計(ji)、應用了換氣式地埋電池櫃,並結合戶外開關電源,增加監控係統,解決了室外高溫對電池壽命的影響以及地埋電池中可能遇到的電池櫃中潮濕氣體交換問題。
目的和意義
換氣式地埋電池櫃較好的解決了戶外基站的直流不間斷供電問題;提高了戶外電源電池的使用壽命;降低了戶外基站的綜合使用成本、節省了綜合能耗;為戶外通信設備的長時間室外使用開辟了一條可行的途徑。
國內外現有情況
對dui於yu地di埋mai電dian池chi國guo內nei外wai有you使shi用yong的de報bao道dao,但dan是shi都dou存cun在zai埋mai在zai地di下xia的de電dian池chi櫃gui內nei的de潮chao濕shi氣qi體ti腐fu蝕shi電dian池chi,從cong而er降jiang低di電dian池chi壽shou命ming的de問wen題ti。對dui於yu這zhe一yi問wen題ti目mu前qian沒mei有you好hao的de辦ban法fa解jie決jue。而er本ben文wen所suo介jie紹shao的de方fang法fa通tong過guo通tong信xin電dian源yuan的de監jian控kong係xi統tong,根gen據ju電dian池chi櫃gui內nei的de濕shi度du智zhi能neng控kong製zhi地di埋mai電dian池chi抽chou風feng風feng扇shan,通tong過guo實shi際ji使shi用yong驗yan證zheng,較jiao好hao的de解jie決jue這zhe一yi問wen題ti,極ji大da的de提ti高gao了le電dian池chi的de使shi用yong壽shou命ming。該gai技ji術shu目mu前qian在zai國guo內nei尚shang屬shu空kong白bai,有you較jiao大da的de推tui廣guang意yi義yi。
總體思路
(1)以電池地埋形式,解決室外通信設備供電問題,達到較好的防盜、防塵效果,減小室外高溫對電池壽命的影響,延長電池壽命。
(2)電池櫃的地埋可以靈活的采用12V或者2V的蓄電池,2V的蓄電池使用壽命高於12V電池,所以地埋方式基本都采用2V的電池。
(3)通過在地埋的電池櫃導氣管中安裝換氣風扇、濕度傳感器,收集箱體內的濕度數據。
(4)通過通信電源的監控單元監測電池櫃內的濕度指標,決定換氣的頻率。
技術方案
(1)電池箱體材料的選擇與結構加工
kaolvdaodianchixiangchangqimaizaichaoshidedixia,nicaiyongsuliaozhizuoxiangti。tongshiyouyuxiangtijiaoda,guigejiaoduo,bucaiyongmojuzhusudefangfa,xuanyongbancaihanjiefangfa。bancaihoudukaolv12 mm—15mm。
(2)電池箱的放置與支撐
考kao慮lv到dao塑su料liao電dian池chi箱xiang本ben身shen強qiang度du不bu足zu以yi支zhi撐cheng電dian池chi,因yin而er在zai塑su料liao電dian池chi箱xiang的de底di部bu設she有you平ping整zheng的de平ping台tai以yi承cheng受shou電dian池chi的de重zhong量liang。如ru果guo現xian場chang不bu便bian於yu進jin行xing泥ni工gong作zuo業ye,也ye可ke以yi預yu製zhi水shui泥ni板ban。
(3)電池箱的防水
電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)通(tong)過(guo)焊(han)接(jie)達(da)到(dao)防(fang)水(shui)的(de)目(mu)的(de)。電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)與(yu)箱(xiang)蓋(gai)之(zhi)間(jian)加(jia)防(fang)水(shui)膠(jiao)條(tiao),並(bing)通(tong)過(guo)適(shi)當(dang)的(de)緊(jin)固(gu)措(cuo)施(shi)將(jiang)防(fang)水(shui)膠(jiao)條(tiao)壓(ya)縮(suo),以(yi)達(da)到(dao)防(fang)水(shui)的(de)目(mu)的(de)。另(ling)外(wai),電(dian)池(chi)箱(xiang)體(ti)、箱蓋與PVC管的連接也用焊接的方式。
(4)電池箱的通風散熱
由於電池在試用過程中有少量的氣體溢出,電池箱內會有酸氣、潮氣,需要排出。首先通過對進氣管、paiqiguandeshidangpaibu,keyishixianziranhuxi。lingwai,zaipaiqiguanmoduananzhuangfengshan,tongguoyiluganjiedianlianjie,youkaiguandianyuandedulijiankongdanyuankongzhi,meitiandingshijinxing10分鍾左右的強製流通,可以徹底排出電池箱內的酸氣、潮氣。
通過室外開關電源設備的獨立監控單元,能夠方便的實現風扇的控製。
為防止雜物通過進氣管、排氣管進入電池箱內,在進氣管、排氣管的管口安裝防蟲網。
(5)電池箱防盜問題
通過在電池箱體與箱蓋之間安裝門禁,在電池箱體與箱蓋分離時,可以告警。簡略圖示如下:

經濟效益分析
中國移動龍岩分公司每年新建室外基站大約200個,每個室外基站的建設成本估算列於表1。

普通安裝與地埋安裝相比還存在許多不足,例如:①普通安裝存在防盜問題較難解決的問題;②普通安裝存在H杆承重的問題;③普通安裝最大隻能采用200AH電池,而地埋安裝沒有這個限製。
結語
從以上分析可以看出,換氣式地埋電池櫃每年每站點節省10325元,如果按照龍岩每年新建200個站點計算,每年將節省投資200站點×10325元/站點=2065000元。
隨著移動業務的發展,室外站的數量將越來越多,也就是蓄電池使用在室外的情況越來越多。按照福建移動現有的建設速度,每年新建2000個邊際站,如果全部采用換氣式電池地埋技術,僅福建移動每年節省的投資將達到2065萬元。
在當前能源供應日益緊張的國際背景下,國家大力倡導節能減排。通過采用換氣式地埋電池櫃的方式,電池的使用壽命將比原來提升3倍以上,每個站點每年能節約支出達到萬元以上。如果在全國範圍內推廣,將給國家節約大量資源,具有極大的推廣價值。
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